Одним из действий, осуществляемых при осмотре педиатром, является подсчет дыхательных движений. Этот простой на первый взгляд показатель несет важную информацию о состоянии здоровья в целом и о функционировании органов дыхания и сердечно-сосудистой системы в частности.

Как правильно подсчитать частоту дыхательных движений (ЧДД) в минуту? Это не составляет особой сложности. А вот с интерпретацией данных возникают определенные трудности. Это в большей степени касается молодых родителей, поскольку, получив результат у ребенка, в несколько раз превышающий свой собственный, они впадают в панику. Поэтому в данной статье предлагаем все же разобраться, какая норма ЧДД у детей. Таблица нам в этом поможет.

Особенности дыхательной системы ребенка

Первое, чего так долго ждет будущая мама - первый крик малыша. Именно с этим звуком происходит и первый его вдох. К моменту рождения органы, обеспечивающие дыхание ребенка, еще не до конца развиты, и только с ростом самого организма происходит их дозревание (как в функциональном, так и в морфологическом плане).

Носовые ходы (которые являются верхними дыхательными путями) у новорожденных имеют свои особенности:
. Они достаточно узкие.
. Относительно короткие.
. Внутренняя их поверхность нежная, с огромным количеством сосудов (кровеносных, лимфатических).

Поэтому даже при незначительных слизистая носа у ребенка быстро отекает, уменьшается и так маленький просвет, как результат - затрудняется дыхание, развивается одышка: маленькие дети еще не могут дышать ртом. Чем младше ребенок, тем опаснее могут быть последствия, и тем быстрее необходимо устранить патологическое состояние.

Легочная ткань у маленьких детей также имеет свои особенности. У них, в отличие от взрослых, слабо развита легочная ткань, а сами легкие имеют небольшой объем при огромном количестве кровеносных сосудов.

Правила подсчета частоты дыхания

Измерение частоты дыхательных движений не требует каких-либо особенных навыков или оснащения. Все, что понадобится - это секундомер (или часы с секундной стрелочкой) и соблюдение простых правил.

Человек должен находиться в спокойном состоянии и в удобной позе. Если речь идет о детях, особенно раннего возраста, то подсчет дыхательных движений лучше проводить во сне. Если такой возможности нет, следует максимально отвлечь испытуемого от проводимой манипуляции. Для этого достаточно взяться за запястье (где обычно определяется пульс) и тем временем подсчитывать частоту дыхания. Следует отметить, что и пульс у детей младше года (около 130-125 ударов в минуту) не должен вызывать опасений - это норма.

У грудничков настоятельно рекомендуется проводить подсчет частоты дыхания во время сна, поскольку плач может в значительной степени повлиять на результат и дать заведомо ложные цифры. Положив руку на переднюю брюшную стенку (или просто визуально), вы сможете с легкостью провести данное исследование.

Учитывая, что дыхание имеет свой ритмический цикл, необходимо соблюдать и длительность его подсчета. Обязательно проводите измерение ЧДД в течение целой минуты, а не умножая результат, полученный всего за 15 секунд, на четыре. Рекомендуется провести три подсчета и вычислить среднее значение.

Норма ЧДД у детей

Таблица демонстрирует нормы частоты дыхательных движений. Данные представлены для детей разных возрастных групп.

Как видим из таблицы, частота дыхательных движений в минуту тем выше, чем младше ребенок. Постепенно, по мере взросления, их количество уменьшается, и к пубертатному периоду, когда ребенку исполняется 14-15 лет, частота дыхания становится равной этому показателю у взрослого здорового человека. Каких-либо различий по половому признаку не наблюдается.

Типы дыхания

Существует три основных типа дыхания как у взрослого, так и у ребенка: грудной, брюшной и смешанный.

Грудной тип больше характерен для представительнец женского пола. При нем вдох/выдох обеспечиваются в большей степени за счет движений грудной клетки. Недостатком такого типа дыхательных движений является плохая вентиляция нижних отделов легочной ткани. Тогда как при брюшном типе, когда в большей степени задействована диафрагма (и визуально движется при дыхании передняя брюшная стенка), недостаток вентиляции испытывают верхние отделы легких. Данный тип дыхательных движений присущ в большей степени для мужчин.

А вот при смешанном типе дыхания происходит равномерное (одинаковое) расширение грудной клетки с увеличением объема ее полости во всех четырех направлениях (верхне-нижнем, боковых). Это наиболее правильный который обеспечивает оптимальную вентиляцию всей легочной ткани.

В норме частота дыхания у здорового взрослого человека равна 16-21 в одну минуту, у новорожденных - до 60 в минуту. Выше более подробно приведена норма ЧДД у детей (таблица с возрастными нормами).

Учащенное дыхание

Первым признаком поражения органов дыхания, особенно при инфекционных заболеваниях, является При этом обязательно будут и другие признаки простудного заболевания (кашель, насморк, хрипы и т. д.). Достаточно часто при повышении температуры тела увеличивается частота дыхания и учащается пульс у детей.

Задержка дыхания во сне

Достаточно часто у маленьких детей (особенно грудничков) во сне отмечаются кратковременные по длительности остановки дыхания. Это физиологическая особенность. Но если вы заметили, что подобные эпизоды учащаются, их продолжительность становится большей или возникают другие симптомы, такие как посинение губ или потеря сознания, немедленно необходимо вызывать "Скорую помощь", чтобы предотвратить необратимые последствия.

Заключение

Органы дыхания у имеют ряд особенностей, способствующих их частому поражению и быстрой декомпенсации состояния. Это, прежде всего, связано с их незрелостью к моменту рождения, определенными анатомо-физиологическими особенностями, незавершенной дифференциацией структур центральной нервной системы и их непосредственным влиянием на дыхательный центр и органы дыхания.
Чем младше ребенок, тем меньшим объемом легких он обладает, тем, следовательно, ему потребуется сделать большее количество дыхательных движений (вдох/выдох), чтобы обеспечить организм необходимым объемом кислорода.

Подводя итоги

Следует помнить, что у детей первых месяцев жизни достаточно часто встречается дыхательная аритмия. Чаще всего это не является патологическим состоянием, а лишь свидетельствует о возрастных особенностях.

Итак, теперь и вы знаете, какая норма ЧДД у детей. Таблица средних показателей должна приниматься во внимание, но не следует паниковать при небольших отклонениях. И обязательно проконсультируйтесь с врачом, прежде чем делать поспешные выводы!

Дыхательные пути разделяют на три отдела: верхний (нос, глотка), средний (гортань, трахея, бронхи), нижний (бронхиолы, альвеолы). К моменту рождения ребенка их морфологическое строение еще несовершенна, с чем связаны и функциональные особенности дыхания. Формирование органов дыхания заканчивается в среднем до 7-летнего возраста , а в дальнейшем увеличиваются лишь их размеры. Все дыхательные пути у детей имеют значительно меньшие размеры и более узкий просвет, чем у взрослых. Слизистая оболочка более тонкая, нежная, легко повреждается. Железы недостаточно развиты, продукция ИgА и сурфактанта незначительна. Подслизистый слой рыхлый, содержит незначительное количество эластических и соединительнотканных элементов, многие васкуляризированны. Хрящевой каркас дыхательных путей мягкий и податливый. Это способствует снижению барьерной функции слизистой оболочки, более легкому проникновению инфекционных и атопических агентов в кровяное русло, возникновению предпосылок к сужению дыхательных путей за счет отека.

Еще одна особенность органов дыхания у детей это у детей раннего возраста имеют малые размеры. Носовые ходы узкие, раковины толстые (нижние развиваются до 4-летнего возраста), поэтому даже незначительные гиперемия и отек слизистой оболочки предопределяют непроходимость носовых ходов, вызывают одышку, затрудняют сосание. С придаточных пазух к моменту рождения сформированы только гайморовы (развиваются до 7 лет жизни). Етмоидальна, сфеноидальна и две фронтальные пазухи заканчивают свое развитие до возраста 12, 15 и 20 лет соответственно.

Носослезного протока короткая, расположена близко к углу глаза, клапаны ее недоразвиты, поэтому инфекция легко проникает из носа в конъюнктивальный мешок.

Глотка относительно широкая и мала . Евстахиевы (слуховые) трубы, соединяющие носоглотку и барабанную полость, короткие, широкие, прямые и расположены горизонтально, что облегчает проникновение инфекции из носа в среднее ухо. В глотке расположено лимфоидное кольцо Вальдеера-Пирогова, в состав которого входят 6 миндалин: 2 небные, 2 трубные, 1 носоглоточный и 1 языковый. При обследовании ротоглотки применяется термин «зев». Зев — это анатомическое образование, окруженное внизу корнем языка, по бокам — небных миндалин и скобками, вверху — мягким небом и язычком, сзади — задней стенкой ротоглотки, спереди — ротовой полостью.

Надгортанник у новорожденных относительно короткий и широкий, может быть причиной функционального сужения входа в гортань и возникновения стридорозное дыхание.

Гортань у детей расположена выше и длиннее, чем у взрослых, имеет воронкообразная форму с четким сужением в области подсвязочного пространства (у новорожденного 4 мм), которое постепенно расширяется (в 14-летнем возрасте до 1 см). Голосовая щель узкая, мышцы ее легко утомляются. Голосовые связки толстые, короткие, слизистая оболочка очень нежная, рыхлая, значительно васкуляризирована, богатая лимфоидную ткань, легко ведет к отеку подслизистой оболочки при респираторной инфекции и возникновения синдрома крупа.

Трахея относительно большей длины и ширины, воронкообразной формы, содержит 15-20 хрящевых колец, очень подвижная. Стенки трахеи мягкие, легко спадаются. Слизистая оболочка нежная, сухая, хорошо васкуляризирована.

К моменту рождения сформировано. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на 1-м году жизни и в подростковый период. их также образуют хрящевые полукольца, которые в раннем детстве не имеют замыкательных пластинок, соединенных фиброзной перепонкой. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, легко смещаются. Бронхи у детей относительно широки, правый главный бронх является почти прямым продолжением трахеи, поэтому именно в нем зачастую оказываются посторонние предметы. Для самых мелких бронхов характерна абсолютная узость, чем объясняется возникновение обструктивного синдрома именно у детей раннего возраста. Слизистая оболочка крупных бронхов покрыта мерцающим реснитчатым эпителием, который выполняет функцию очищения бронхов (мукоцилиарный клиренс). Незавершенность миелинизации блуждающего нерва и недоразвитие дыхательных мышц способствуют отсутствие кашлевого рефлекса у маленьких детей или очень слабым кашлевого толчка. Накопленный в мелких бронхах слизь легко закупоривает их и приводит к возникновению ателектазов и инфицированию легочной ткани.

Легкие у детей , как и у взрослых, имеют сегментарную строение. Сегменты разделены между собой тонкими соединительнотканными перегородками. Основная структурная единица легкого — ацинус, но терминальные его бронхиолы заканчиваются не кистью альвеол, как у взрослых, а мешочком (sacculus), с «кружевным» краев которого постепенно формируются новые альвеолы, количество которых у новорожденных в 3 раза меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличивается и диаметр каждой альвеолы. Параллельно нарастает жизненная емкость легких. Интерстициальная ткань легких рыхлая, богатая сосудами, клетчатку, содержит мало соединительнотканных и эластических волокон. В связи с этим легочная ткань у детей первых лет жизни более насыщена кровью, менее воздухоносные. Недоразвитие эластичного каркаса приводит к возникновению эмфиземы и ателектазов . Склонность к ателектазов возникает также вследствие дефицита сурфактанта — пленки, которая регулирует поверхностный альвеолярный натяжение и стабилизирует объем терминальных воздухоносных пространств, т.е. альвеол. Синтезируется сурфактант альвеолоцитами II типа и появляется у плода массой не менее 500-1000 г. Чем меньше гестационный возраст ребенка, тем больший дефицит сурфактанта. Именно дефицит сурфактанта составляет основу недостаточного расправления легких у недоношенных детей и возникновения респираторного дистресс синдрома.

Основные функциональные физиологические особенности органов дыхания у детей такие. Дыхания у детей частое (что компенсирует малый объем дыхания) и поверхностное. Частота тем выше, чем младше ребенок (физиологическая одышка). Новорожденный дышит 40-50 раз в 1 мин , ребенок в возрасте 1 года — 35-30 раз за 1 мин, 3 лет — 30-26 раз за 1 мин, 7 лет — 20-25 раз за 1 мин, в 12 лет — 18-20 раз за 1 мин, взрослые — 12-14 раз за 1 мин. Ускорение или замедление дыхания констатируют при отклонениях частоты дыхания от средних показателей на 30-40% и более. У новорожденных дыхание неритмичное с короткими остановками (апноэ). Преобладает диафрагмальный тип дыхания, с 1-2-летнего возраста он смешанный, с 7-8-летнего — у девочек — грудной, у мальчиков — брюшной. Дыхательный объем легких тем меньше, чем младше ребенок. Минутный объем дыхания также с возрастом увеличивается . Однако этот показатель относительно массы тела у новорожденных в 2-3 раза больше, чем у взрослых. Жизненная емкость легких у детей значительно ниже, чем у взрослых. Газообмен у детей более интенсивный благодаря богатой васкуляризации легких, большой скорости кровообращения, высоким диффузионным возможностям.

Дыхательные движения плода имеют спинальную регуляцию, т. е. возникают автоматически вследствие возбуждения определенным газовым составом крови спинальных двигательных нейронов, иннервирующих дыхательную мускулатуру. Первые дыхательные движения новорожденного зависят от более сильного возбуждения тех же спинальных центров в зависимости от обеднения крови кислородом и скопления углекислоты. Результатом первых внеутробных дыхательных движений является повышение отрицательного давления в грудной полости, приводящее, с одной стороны, с расправлению легких, а с другой,- как следствие этого к раздражению вагусных рецепторов. Этим осуществляется ритмическая передача по легочным афферентным волокнам нервных импульсов в сетчатое образование продолговатого мозга.

У новорожденного вследствие поверхностного дыхания не происходит полного расправления легких при первых дыхательных движениях, что ведет к так называемому физиологическому ателектазу, который локализуется преимущественно в задненижних участках легкого. Еще более поверхностное дыхание недоношенных, а также имеющаяся у них крайняя степень функциональной недостаточности дыхательного центра приводят к тому, что физиологический ателектаз становится у них особенно стойким и является благоприятной почвой для развития пневмонии . Кровяное давление в малом круге кровообращения у детей значительно меньше, чем у взрослых, а само распределение крови в легочных сосудах, как и у взрослых, зависит от акта дыхания, поскольку при вдохе капилляры удлиняются, а при выдохе укорачиваются. Результатом этого является постоянное перераспределение крови в легком. В детских легких вследствие часто возникающей эмфиземы и ателектазов, приводящих к сужению капилляров в меж-альвеолярных перегородках, чаще происходит замедление тока крови. А это и является одной из наиболее частых причин легко возникающего нарушения газообмена в легких при развитии в них патологического процесса.

Системы легочных и бронхиальных артерий у детей, образуют между собой тесные анастомозы, что имеет значение как в процессе физиологического роста и развития легких, так и при патологических изменениях как средство компенсации одной системы другой.

Для нормального дыхания большое значение имеет свободная проходимость дыхательных путей. Это поддерживается правильной эвакуаторной функцией бронхов, т. е. их самоочистительной способностью и достаточной проходимостью для воздуха. Оба эти акта входят в понятия компенсаторных, защитных механизмов в борьбе с возникающей респираторной инфекцией и всецело связаны со степенью эластичности и способности расширения и сужения бронхов (мышечно-эластические свойства). В раннем детском возрасте вследствие бедности дыхательных путей эластической тканью и ряда особенностей строения бронхиальной стенки и мерцательного эпителия дыхательных путей легче возникает нарушение эвакуаторной способности бронхов со скоплением слизи и микробов. Помимо того, сдавление бронхов увеличенными лимфатическими узлами и хроническими процессами в легочной ткани также способствует сужению и деформации бронхиального просвета.

Исследование внешнего дыхания имеет важное значение при определении степени и формы дыхательной недостаточности как при заболеваниях органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, так и при врачебном контроле спортивных занятий в школе. Все виды нарушения внешнего дыхания являются следствием расстройства его нервной регуляции и газообмена.

При определении показателей функции внешнего дыхания могут применяться простые клинические методы и более сложные клинико-лабораторные, требующие специальной аппаратуры. У детей раннего возраста по понятным причинам исследование внешнего дыхания обычно ограничивается пневмографией, счетом дыхания и, главное, клиническими наблюдениями.

К простым клиническим методам относятся: а) исследование частоты дыхания и пульса при помощи секундомера в покое и при физической нагрузке; б) измерение размеров грудной клетки и ее подвижности в различные фазы дыхания (вдох, выдох, в покое); в) проба с задержкой дыхания (проба Штанге - Хенча); г) функциональная проба, предложенная Московским институтом физической культуры; д) спирометрия.

Проба с задержкой дыхания заключается в определении времени, на которое может быть полностью задержано дыхание. Исследование проводится в фазе вдоха и выдоха. В норме задержка дыхания колеблется в зависимости от возраста, составляя от 8 до 12 секунд в дошкольном возрасте и до 1 минуты в школьном; после физической нагрузки время задержки укорачивается.

При пробе Московского института физической культуры определяется частота пульса, частота дыхания и высота артериального давления до и после физической нагрузки, состоящей из 60 подскоков за 30 секунд. В норме все эти показатели должны приходить к первоначальным цифрам через 3-5 минут после прекращения нагрузки. С целью более подробного определения состояния функции дыхания и кровообращения рекомендуется производить счет пульса и дыхания в. течение 3 минут через каждые 15 секунд, нанося получаемые данные на кривую. Форма кривой (величина восстановительного периода) позволяет судить о компенсаторном резерве органов дыхания и кровообращения.

Нужно учитывать, что на результаты этих проб в значительной мере влияет тренированность организма. Так, дети, регулярно занимающиеся физкультурой, даже при заболеваниях дают лучшие показатели, чем дети нетренированные. Эти пробы очень важно проводить в поликлиниках, так как они дают возможность выявить у детей наличие скрытой формы дыхательной недостаточности при хронической пневмонии.

При спирометрии определяется максимальное количество воздуха, выдыхаемого в трубку спирометра после максимального вдоха, т. е. то, что называется жизненной емкостью легких.

Спирометрия применяется при массовых осмотрах школьников (например, перед направлением их в лагеря и по возвращении из лагерей). Увеличение жизненной емкости легких происходит параллельно с улучшением физического состояния ребенка - повышением мышечного тонуса, исправлением нарушенной осанки (лордоз, сколиоз, кифоз) - и поэтому может наряду с другими показателями общего физического развития (динамикой веса, роста и увеличением окружности груди) считаться показателем улучшения общего состояния.

Исследование жизненной емкости легких у маленьких детей представляет значительные трудности, но при известной тренировке уже в возрасте после 4 лет спирометрия может быть вполне применима.

В клинике при определении показателей функции внешнего дыхания применяются как простые методы, так и более сложные.

Предложенный Гутчинсоном спирометр для изучения легочных объемов по существу является началом инструментального исследования внешнего дыхания. Большой вклад в эту область сделали наши отечественные ученые. Из многочисленных работ в этом направлении укажем на диссертацию Добрынина об определении жизненной емкости легких при ряде острых и хронических заболеваний органов дыхания при помощи спирометра. Особенно большое значение не только для отечественной, но и для мировой физиологии имели работы М. Н. Шатерникова об определении С02 выдыхаемого воздуха путем поглощения С02 натронной щелочью. В. В. Пашутин предложил для определения газообмена у животных сконструированную им камеру.

В дальнейшем при исследовании внешнего дыхания стали определять и другие показатели, которые получили широкое применение в клинике при самых различных патологических процессах. В проведении патогенетической терапии анализ нарушений внешнего дыхания имеет особенно важное значение, равно как и показатели окислительно-восстановительных процессов.

В раннем детском возрасте исследование внешнего дыхания, естественно, ограничивается преимущественно клиническими наблюдениями, счетом дыхания, пневмографией и некоторыми лабораторными исследованиями, поскольку ряд более сложных методов требует активного участия самого испытуемого или специальной аппаратуры.

Для характеристики степени вентиляции легких обычно измеряются легочные объемы, т. е. жизненная емкость легких и т. д.

Особенности внешнего дыхания у детей раннего возраста играют ведущую роль в патологии дыхательных расстройств, обычно сопровождающих любое патологическое состояние с нарушением внешнего дыхания. Лабильность внешнего дыхания у здорового ребенка связана с рядом особенностей отдельных показателей внешнего дыхания. Во-первых, дыхание ребенка раннего возраста отличается повышенной частотой (так называемое тахипноэ, (физиологическая одышка»): в период новорожденности оно колеблется в пределах от 60 до 48 и в дальнейшем снижается, достигая к концу первого года 30-34. Наряду с этим глубина дыхания на первом месяце жизни не превышает 30 мл и только к концу года возрастает до 70 мл, к 2 годам - до 85 мл, к 5 годам - до 150 мл, к 10 годам - до 230 мл, к 15 годам - до 375 мл.

Таким образом, глубина дыхания возрастает довольно быстрыми темпами, в то время как частота его снижается значительно медленнее.

Легочная вентиляция , или минутный дыхательный объем, т. е. количество воздуха в миллилитрах, проходящее через легкие в одну минуту, у здоровых детей колеблется в значительных пределах.

Эти цифры могут быть приняты лишь как средние, поскольку на легочной вентиляции отражаются все факторы как эндогенного (форма грудной клетки, тренированность), так и внешнего порядка (температура среды, влажность, атмосферное давление). Роминге) приводит значительно более низкие цифры легочной вентиляции, Кемпф - намного большие.

Легочная вентиляция определяется при помощи газовых часов: ребенок дышит в течение 5 минут в особое приспособление, вначале в покое, а затем после физической нагрузки. Это исследование требует активного участия испытуемого, может проводиться преимущественно у детей дошкольного и отчасти школьного возраста и, по нашим данным, только после соответствующей тренировки, так как при этом большое значение имеет сама энергия дыхательного акта.

Относительная легочная вентиляция (минутный дыхательный объем на 1 кг веса) у детей первого полугодия максимальна и равна в среднем 410 мл. К концу года она уменьшается до 320 мл, к 2 годам-до 240 мл, к 5 годам - до 210 мл, к 10 годам - до 170 мл и к 15 годам-до 110 мл.

Таким образом, у ребенка раннего возраста пониженная абсолютная легочная вентиляция как бы компенсируется повышенной относительной легочной вентиляцией, характеризующей напряженность обмена веществ и интенсивность окислительно-восстановительных процессов в грудном возрасте, связанных с энергией роста органов и тканей.

Жизненная емкость легких в грудном возрасте определяется приблизительно, поскольку измеряется лишь выдыхаемый воздух (при крике ребенка); поэтому цифры, определяющие величину жизненной емкости в грудном возрасте, колеблются от 100 до 245 мл; в дошкольном возрасте уже возможно определение жизненной емкости легких спирометрией; к 5 годам она устанавливается в пределах 1200 мл, к 10 годам- 1800 мл и к 15 годам - 3200 мл.

Страница 1 - 1 из 3
Начало | Пред. | 1

Дыхание плода. Во внутриутробной жизни плод получает 0 2 и удаляет С0 2 исключительно путем плацентарного кровообращения. Однако большая толщина плацентарной мембраны (в 10- 15 раз толще легочной мембраны) не позволяет выравнивать парциальные напряжения газов по обе ее стороны. У плода появляются ритмические, дыхательные движения частотой 38-70 в минуту. Эти дыхательные движения сводятся к небольшому расширению грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением и еще более длительной паузой. Легкие при этом не расправляются, остаются спавшимися, альвеолы и бронхи заполнены жидкостью, которая секретируется альвеолоцитами. В межплевральной щели возникает лишь небольшое отрицательное давление в результате отхождения наружного (пристеночного) листка плевры и увеличение ее объема. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, а поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость не попадает.

Значение дыхательных движений плода: 1) они способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу, а это улучшает кровоснабжение плода; 2) дыхательные движения плода способствуют развитию легких и дыхательной мускулатуры, т.е. тем структурам, которые понадобятся организму после его рождения.

Особенности транспорта газов кровью. Напряжение кислорода (Р0 2) в оксигенированной крови пупочной вены низкое (30-50 мм рт. ст.), понижено содержание оксигемоглобина (65-80%) и кислорода (10-150 мл/л крови), в связи с чем его еще меньше в сосудах сердца, мозга и других органов. Однако у плода функционирует фетальный гемоглобин (HbF), обладающий высоким сродством с 0 2 , что улучшает снабжение кислородом клеток за счет диссоциации оксигемоглобина при более низких значениях парциального напряжения газа в тканях. К концу беременности содержание HbF снижается до 40%. Напряжение углекислого газа (РС0 2) в артериальной крови плода (35-45 мм рт. ст.) низкое за счет гипервентиляции беременных. В эритроцитах отсутствует фермент карбоангидраза, в результате чего до 42% углекислого газа, который может соединяться с гидрокарбонатами, исключается из транспорта и газообмена. Через плацентарную мембрану транспортируется в основном физический растворенный С0 2 . К окончанию беременности содержание С0 2 в крови плода увеличивается до 600 мл/л. Несмотря на эти особенности транспорта газов, ткани плода имеют адекватное обеспечение кислородом благодаря следующим факторам: тканевой кровоток примерно в 2 раза больше, чем у взрослых; анаэробные окислительные процессы преобладают над аэробными; энергетические затраты плода минимальны.

Дыхание новорожденного. С момента рождения ребенка, еще до пережатия пуповины, начинается легочное дыхание. Легкие полностью расправляются после первых 2-3 дыхательных движений.

Причинами первого вдоха являются:

• 1) избыточное накопление С0 2 и Н + и обеднение 0 2 крови после прекращения плацентарного кровообращения, что стимулирует центральные хеморецепторы;
• 2) изменение условий существования, особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов (механо- и термо- цепторов) и возрастающая афферентная импульсация с вестибулярных, мышечных и сухожильных рецепторов;
• 3) разность давления в межплевральной щели и в дыхательных путях, которая при первом вдохе может достигнуть 70 мм водяного столба (в 10-15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

Кроме того, в результате раздражения рецепторов, расположенных в области ноздрей, околоплодной жидкостью (рефлекс ныряльщика) прекращается торможение дыхательного центра. Происходит возбуждение мышц вдоха (диафрагмы), что вызывает увеличение объема грудной полости и понижение внутриплеврального давления. Объем вдоха оказывается больше объема выдоха, что приводит к формированию альвеолярного запаса воздуха (функциональной остаточной емкости). Выдох в первые дни жизни осуществляется активно с участием экспираторных мышц (мышц выдоха).

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легочной ткани, обусловленная силой поверхностного натяжения спавшихся альвеол. При первом вдохе энергии затрачивается в 10-15 раз больше, чем в последующие вдохи. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного потока должно быть примерно в 3 раза больше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Облегчает первый вдох поверхностно активное вещество - сурфактант, которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силы поверхностного натяжения и работу, необходимую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на 6-м месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом оно мономолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособных новорожденных, погибших от слипания альвеол, обнаружено отсутствие сурфактанта.

Давление в межплевральной щели новорожденного во время выдоха равно атмосферному давлению, во время вдоха уменьшается и становится отрицательным (у взрослых оно отрицательно и во время вдоха, и во время выдоха).

По обобщенным данным, у новорожденных число дыхательных движений в минуту 40-60, минутный объем дыхания - 600-700 мл, что составляет 170-200 мл/мин/кг.

С началом легочного дыхания за счет расширения легких, ускорения кровотока и уменьшения сосудистого русла в системе легочного кровообращения изменяется кровообращение через малый круг. Открытый артериальный (боталлов) проток в первые дни, а иногда недели, может поддерживать гипоксию за счет направления части крови из легочной артерии в аорту, минуя малый круг.

Особенности частоты, глубины, ритма и типа дыхания у детей. Дыхание у детей частое и поверхностное. Это связано с тем, что работа, затрачиваемая на дыхание, по сравнению со взрослыми, больше, так как, во-ервых, преобладает диафрагмальное дыхание, поскольку ребра расположены горизонтально, перпендикулярно позвоночному столбу, что ограничивает экскурсию грудной клетки. Этот тип дыхания остается ведущим у детей до 3-7-летнего возраста. Оно требует преодоления сопротивления органов брюшной полости (у детей относительно большая печень и частые вздутия кишечника); во-торых, у детей велика упругость легочной ткани (низкая растяжимость легких в связи с малым количеством эластических волокон) и значительное бронхиальное сопротивление из-за узости верхних дыхательных путей. Кроме того, альвеолы имеют меньшие размеры, плохо дифференцированы, и их количество ограничено (площадь поверхности воздух/ткань составляет всего 3 м 2 , тогда как у взрослых-75 м 2).

Частота дыхания у детей разных возрастов представлена в табл. 6.1.

Частота дыхания у детей разных возрастов

Таблица 6.1

Частота дыхания у детей существенно меняется в течение дня, а также значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий (психические возбуждения, физическая нагрузка, повышение температуры тела и среды). Это объясняется легкой возбудимостью дыхательного центра у детей.

До 8 лет частота дыхания у мальчиков несколько больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется на всю жизнь.

Ритм дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание неритмичное. Глубокое дыхание сменяется поверхностным. Паузы между вдохом и выдохом неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5-0,6 с (у взрослых 0,98-2,82 с), а выдох -0,7-1 с (у взрослых 1,62-5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Типы дыхания. У новорожденного до второй половины первого года жизни преобладает диафрагмальный тип дыхания преимущественно за счет сокращения мышц диафрагмы. Грудное дыхание затруднено, так как грудная клетка имеет пирамидальную форму, верхние ребра, рукоятка грудины, ключица и весь плечевой пояс расположены высоко, ребра лежат почти горизонтально, а дыхательная мускулатура грудной клетки слаба. С момента, когда ребенок начинает ходить и все чаще занимает вертикальное положение, дыхание становится грудобрюшным. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса грудной тип дыхания начинает преобладать над диафрагмальным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7-8-летнего возраста и заканчиваются к 14-17 годам. К этому времени у девушек формируется грудной, а у юношей - брюшной тип дыхания.

Легочные объемы у детей. У новорожденного ребенка объем легких во время вдоха увеличивается незначительно. Дыхательный объем составляет всего 15-20 мл. В этот период обеспечение организма О, происходит за счет увеличения частоты дыхания. С возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания дыхательный объем увеличивается (табл. 6.2). Минутный объем дыхания (МОД) с возрастом также увеличивается (табл. 6.3), составляя у новорожденных 630-650 мл/мин, а у взрослых-6100-6200 мл/мин. В то же время относительный объем дыхания (отношение МОД к массе тела) у детей больше, чем у взрослых примерно в 2 раза (у новорожденных относительный объем дыхания около 192, у взрослых-96 мл/мин/кг). Это объясняется высоким уровнем обмена веществ и потребления 0 2 у детей по сравнению с взрослыми. Так, потребность в кислороде составляет (в мл/мин/кг массы тела): у новорожденных-8-8,5; в 1-2 года-7,5-8,5; в 6-7 лет-8-8,5; в 10-11 лет -6,2-6,4; в 13-15 лет-5,2-5,5 и у взрослых-4,5.

Жизненная емкость легких у детей разного возраста (В.А. Доскин и соавт., 1997)

Таблица 6.2

Жизненная емкость легких определяется у детей, начиная с 4-5 лет, так как требуется активное и сознательное участие самого ребенка (табл. 6.2). У новорожденного определяют так называемую жизненную емкость крика. Считают, что при сильном крике объем выдыхаемого воздуха равен ЖЕЛ. В первые минуты после рождения она составляет 56- 110 мл.

Возрастные показатели минутного объема дыхания (В.А. Доскин и соавт., 1997)

Таблица 6.3

Увеличение абсолютных показателей всех дыхательных объемов связано с развитием легких в онтогенезе, увеличением количества и объема альвеол до 7-8-летнего возраста, снижением аэродинамического сопротивления дыханию за счет увеличения просвета дыхательных путей, уменьшением эластического сопротивления дыханию благодаря увеличению в легких доли эластических волокон относительно коллагеновых, увеличением силы дыхательных мышц. Поэтому энергетическая стоимость дыхания снижается (табл. 6.3).

Дыхание – сложный физиологический процесс, который условно можно разделить на три основных этапа: газообмен между кровью и атмосферным воздухом (внешнее дыхание), транспорт газов, газообмен между кровью и тканями (тканевое дыхание).

Внешнее дыхание – обмен газов между внешним воздухом и кровью – происходит только в альвеолах.

Легочная вентиляция представляет собой перенос вдыхаемого воздуха по воздухоносным путям к зоне внутриальвеолярной диффузии.

Проходя по воздухоносным путям, воздух очищается от примесей и пыли, нагревается до температуры тела, увлажняется.

Пространство воздухоносных путей, в котором не происходит газообмен, было названо Цунтцем (1862 г.) мертвым или вредным пространством. Дети раннего возраста имеют сравнительно большее мертвое пространство, чем взрослые.

Газообмен в легких происходит благодаря разнице между парциальным давлением газов в альвеолярном воздухе и напряжением газов в крови легочных капилляров.

Скорость диффузии прямо пропорциональна силе, обеспечивающей движение газа, и обратно пропорциональна величине сопротивления диффузии, то есть препятствия, которое имеет место на пути движения молекул газа через аэрогематический барьер. Диффузия газа ухудшается при уменьшении газообменной поверхности легкого и при увеличении толщины аэрогематического барьера.

Вдыхаемый атмосферный воздух содержит 79,4 % азота и инертных газов (аргон, неон, гелий), 20,93 % кислорода, 0,03 % углекислого газа.

В альвеолах вдыхаемый воздух смешивается с имеющимся там воздухом, приобретает 100 % относительную влажность, и альвеолярный воздух у взрослого человека уже имеет следующее содержание газов: O 2 – 13,5–13,7 %; CO 2 – 5–6 %; азот – 80 %. При таком проценте содержания кислорода и общем давлении в 1 атм. парциальное давление кислорода составляет примерно 100–110 мм рт. ст., напряжение же кислорода в притекающей в легкое венозной крови составляет 60–75 мм рт. ст. Образующаяся разность в давлениях достаточна для обеспечения диффузии в кровь около 6 л кислорода в 1 минуту, такого количества кислорода достаточно для обеспечения тяжелой мышечной работы.

Парциальное давление углекислого газа (CO 2) в альвеолярном воздухе – 37–40 мм рт. ст., а напряжение CO 2 в венозной крови легочных капилляров в покое – 46 мм рт. ст. Физико-химические свойства альвеолярной мембраны таковы, что растворимость в ней кислорода составляет 0,024, а CO 2 – 0,567, следовательно, через альвеолярно-капиллярную мембрану углекислый газ диффундирует в 20–25 раз быстрее, чем кислород, и разница давления в 6 мм обеспечивает удаление CO 2 из организма при самой тяжелой мышечной работе.

Выдыхаемый воздух является смесью альвеолярного и атмосферного воздуха, имеющегося в воздухоносных путях. В нем содержится у взрослых: O 2 – 15–18 % (16,4); CO 2 – 2,5–5,5 % (4,1).

По разнице в содержании O 2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе можно судить об утилизации O 2 легкими. Утилизация кислорода в легких у взрослых равна 4,5 об%, у детей грудного возраста она снижена и составляет 2,6–3,0 об% кислорода, с возрастом процент утилизации кислорода увеличивается до 3,3–3,9 об%.

Это связано с тем, что грудной ребенок дышит более часто и более поверхностно. Чем реже и глубже дыхание, тем лучше используется кислород в легких, и наоборот.

При дыхании из организма выводится вода, а также некоторые быстро испаряющиеся вещества (например, алкоголь).

Дыхательный цикл состоит из вдоха и выдоха.

Вдох осуществляется вследствие сокращения дыхательной мускулатуры, при этом увеличивается объем грудной клетки, альвеолы расширяются, и в них возникает отрицательное давление. Пока существует разница давлений между альвеолами и атмосферой, воздух поступает в легкие.

В момент перехода от фазы вдоха к фазе выдоха альвеолярное давление равно атмосферному.

Выдох осуществляется главным образом за счет эластичности легких. Дыхательная мускулатура расслабляется, и на воздух в легких начинает действовать давление, вызванное эластической тягой легких.

Регуляция акта дыхания осуществляется нервно-гуморальным путем.

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозгу. Он обладает собственным автоматизмом, но этот автоматизм не столь резко выражен, как автоматизм сердца, находится под постоянным воздействием импульсов, идущих от коры головного мозга и с периферии.

Ритм, частоту и глубину дыхания можно произвольно изменять, конечно, в известных пределах.

Для регуляции дыхания большое значение имеет изменение напряжений CO 2 , O 2 и pH в организме. Увеличение в крови и тканях напряжения CO 2 , уменьшение напряжения O 2 вызывает увеличение объема вентиляции, уменьшение напряжения CO 2 , увеличение напряжения O 2 сопровождается уменьшением объема вентиляции. Эти изменения дыхания наступают в результате импульсов, поступающих в дыхательный центр с хеморецепторов, расположенных в каротидном и аортальном синусах, а также в самом дыхательном центре продолговатого мозга.

Для характеристики функций внешнего дыхания используется оценка легочных объемов, легочной вентиляции, соотношение вентиляции-перфузии, газов крови и КОС (кислотно-основного состояния) (табл. 23).

Таблица 23

Частота дыхания у детей [Тур А.Ф., 1955]

В состоянии покоя здоровый взрослый человек делает 12–18 дыхательных движений в 1 минуту.

На одно дыхание у новорожденного приходится 2,5–3 сердечных сокращения, у более старших детей – 3,5–4.

Ритм дыхания у детей первых месяцев жизни неустойчив.

Дыхательный объем (ДО). Легкие каждого человека имеют определенный минимальный (на выдохе) и максимальный (на вдохе) внутренний объем. В процессе дыхания периодически происходят его изменения в зависимости от характера дыхания. При спокойном дыхании изменения объема минимальны и составляют в зависимости от массы тела и возраста 250–500 мл.

Объем дыхания у новорожденных составляет около 20 мл, к году – 70–60 мл, к 10 годам – 250 мл.

Минутный объем дыхания (МОД) (объем дыхания, помноженный на число дыханий в минуту) с возрастом увеличивается. Этот показатель характеризует степень вентиляции легких.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – объем воздуха, поступающий в легкие за 1 минуту при форсированном дыхании.

Объем форсированного выдоха (ОФВ 1) – объем воздуха, выдохнутый за первую секунду, при максимально возможной скорости выдоха. Снижение ОФВ 1 до 70 % ЖЕЛ и менее свидетельствует о наличии обструкции.

Максимальная скорость вдоха и выдоха (МС вд, МС выд) характеризует бронхиальную проходимость. В нормальных условиях МС вд взрослого человека составляет от 4–8 до 12 л/с. При нарушении бронхиальной проходимости она снижается до 1 л/с и менее.

Мертвое дыхательное пространство (МДП) включает в себя часть пространства воздухоносных путей, не участвующего в газообмене (полость рта, носа, глотки, гортани, трахеи, бронхов), и часть альвеол, воздух в которых не участвует в газообмене.

Альвеолярная вентиляция (АВ) определяется по формуле:

AB = (ДО – МДП) × ЧД.

У здоровых людей АВ составляет 70–80 % общей вентиляции легких.

Общее потребление кислорода. В состоянии покоя взрослый человек потребляет примерно 0,2 л кислорода за 1 минуту. При работе потребление кислорода возрастает пропорционально энергозатратам до определенного предела, который в зависимости от индивидуальных особенностей организма может превысить уровень основного обмена в 10–20 и более раз.

Максимальное потребление кислорода – объем кислорода, потребляемый организмом за 1 минуту при предельно форсированном дыхании.

Дыхательный коэффициент (ДК) – соотношение объемов выделяемого углекислого газа и потребляемого кислорода.

Дыхательный эквивалент (ДЭ) – это объем вдыхаемого воздуха, необходимый для поглощения легкими 100 мл кислорода (то есть это то количество литров воздуха, которое надо провентилировать через легкие, чтобы использовать 100 мл O 2).

Легочные объемы включают:

ОЕЛ (общая емкость легких) – объем газа, содержащийся в легких после максимального вдоха;

ЖЕЛ (жизненная емкость легких) – максимальный объем газа, выдыхаемый после максимального вдоха;

ООЛ (остаточный объем легких) – объем газа, остающийся в легких после максимального выдоха;

ФОЕ (функциональная остаточная емкость) – объем газа, находящийся в легких после спокойного выдоха;

РО вд (резервный объем вдоха) – максимальный объем газа, который можно вдохнуть от уровня спокойного вдоха;

РО выд (резервный объем выдоха) – максимальный объем газа, который можно выдохнуть после спокойного выдоха;

ЕВ (емкость вдоха) – максимальный объем газа, который можно вдохнуть от уровня спокойного выдоха;

ДО (дыхательный объем) – объем газа, вдыхаемый или выдыхаемый за один дыхательный цикл.

ЖЕЛ, ЕВ, РО вд, РО выд, ДО измеряют при помощи спирографа.

ОЕЛ, ФОЕ, ООЛ измеряются методом разведения геля в закрытой системе.

Результаты исследования легочных объемов оцениваются путем сравнения с должными величинами, рассчитанными по регрессивным уравнениям, отражающим связь объемов с ростом детей, или по номограммам.

При помощи ЖЕЛ можно оценить вентиляционную способность легких в целом. ЖЕЛ снижается под влиянием многих факторов – как легочных (при обструкции воздухоносных путей, ателектазе, пневмонии и др.), так и внелегочных (при высоком стоянии диафрагмы, снижении мышечного тонуса).

Патологическим считается уменьшение ЖЕЛ более чем на 20 % от должной.

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) – объем максимально быстро и полно выдохнутого воздуха после полного глубокого вдоха. У здоровых людей ФЖЕЛ обычно больше ЖЕЛ на 100–200 мл из-за того, что большее усилие способствует более полному выдоху. ФЖЕЛ является функциональной нагрузкой для выявления изменений механических свойств аппарата вентиляции. У больных с обструкцией дыхательных путей ФЖЕЛ меньше ЖЕЛ.

Для оценки бронхиальной проходимости используется тест Тифно – отношение объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1) ко всему объему форсированного выдоха ЖЕЛ (ФЖЕЛ), выраженное в процентах. 75 % является нормальной величиной. Значения ниже 70 % указывают на обструкцию дыхательных путей, а выше 85 % отмечаются при наличии рестриктивных явлений.

С целью определения наличия и измерения обструкции дыхательных путей применяется определение скорости пикового потока на выдохе (СПП в). Для этого используются мини-счетчики пикового потока (пик-флоуметры). Наиболее удобен и точен мини-счетчик Райта.

Исследуемый делает максимально глубокий вдох (до величины ЖЕЛ), а затем – короткий и резкий выдох в аппарат. Полученный результат оценивается путем сравнения с данными номограммы. Измерение скорости пикового потока выдоха с помощью пик-флоуметра Райта в домашних условиях дает возможность объективно оценить реакцию пациента на применяемое лечение.

Транспорт кислорода из легких в ткани . Кислород, пройдя через альвеолярно-капиллярную мембрану, растворяется в плазме крови согласно физическим законам. При нормальной температуре тела в 100 мл плазмы растворено 0,3 мл кислорода.

Основную роль в транспорте кислорода от легких к тканям играет гемоглобин. 94 % кислорода переносится в виде оксигемоглобина (НbО 2). 1 г Нb связывает 1,34–1,36 мл О 2 .

Кислородная емкость крови (КЕК) – максимальное количество кислорода, которое может быть связано гемоглобином крови после полного насыщения ее кислородом. При полном насыщении гемоглобина кислородом 1 л крови может содержать до 200 мл кислорода. Нормальная величина КЕК для взрослого человека составляет 18–22 % по объему. КЕК новорожденного равна или несколько превышает КЕК взрослого человека. Вскоре после рождения она уменьшается, достигая минимальной величины в возрасте 1–4 лет, после чего постепенно повышается, доходя до уровня взрослого человека к периоду полового созревания.

Химическая связь кислорода с гемоглобином обратима. В тканях оксигемоглобин освобождает кислород и превращается в восстановленный гемоглобин. Оксигенация гемоглобина в легких и его восстановление в тканях обусловлены разницей парциального давления кислорода: альвеолярно-капиллярным градиентом давления в легких и капиллярно-тканевым градиентом в тканях.

Транспорт углекислого газа, образующегося в клетках, к месту его выведения – легочным капиллярам – осуществляется в трех видах: углекислый газ, поступая из клеток в кровь, растворяется в ней, в результате чего парциальное давление его в крови повышается. Физически растворимый в плазме углекислый газ составляет 5–6 % всего его объема, транспортируемого кровью. 15 % углекислого газа переносится в виде карбогемоглобина, более 70–80 % эндогенного углекислого газа связывается гидрокарбонатами крови. Эта связь играет большую роль в поддержании кислотно-основного равновесия.

Тканевое (внутреннее) дыхание – процесс поглощения тканью кислорода и выделения углекислого газа. В более широком смысле это – протекающие в каждой клетке ферментативные процессы биологического окисления, в результате которых молекулы жирных кислот, аминокислот, углеводов расщепляются до двуокиси углерода и воды, а высвобождающаяся при этом энергия используется и запасается клеткой.

Помимо газообмена, легкие осуществляют в организме и другие функции: метаболическую, терморегуляторную, секреторную, экскреторную, барьерную, очистительную, всасывательную и др.

Метаболическая функция легких включает в себя обмен липоидов, синтез жирных кислот и ацетона, синтез простагландинов, выработку сурфактанта и др. Секреторная функция легких реализуется благодаря наличию специализированных желез и секреторных клеток, выделяющих серозно-мукозный секрет, который, перемещаясь из нижних отделов в верхние, увлажняет и защищает поверхность дыхательных путей.

В секрете присутствуют также лактоферин, лизоцим, сывороточные белки, антитела – вещества, обладающие антимикробным действием и способствующие санации легкого.

Экскреторная функция легкого проявляется в выделении летучих метаболитов и экзогенных веществ: ацетона, аммиака и др. Всасывательная функция обусловлена высокой проницаемостью альвеолярно-капиллярных мембран для жиро– и водорастворимых веществ: эфира, хлороформа и др. Ингаляционный путь введения применяется для ряда лекарств.